Параллельная работа дизель генераторов

Для работы в полевых условиях или при длительных отключениях подачи электропитания используют дизельные генераторы (ДГУ). Они достаточно мощные, неприхотливые, поддерживают длительную безостановочную эксплуатацию. Но в промышленном применении порой выгоднее параллельная работа дизель генераторов, чем использование одного более мощного устройства. Для этого настраивается их общее взаимодействие, чтобы они выдавали суммарную мощность, единое напряжение. Рассмотрим основные преимущества такого варианта электроснабжения, способы подключения и виды синхронизации.

Содержание:

1. Преимущества параллельной работы дизель-генераторов
2. Какие задачи решает параллельная работа ДГУ?
3. Система параллельной работы дизельных электростанций
4. Как правильно подключить генератор?
5. Виды синхронизации
6. Что нужно обязательно учесть при монтаже параллельных энергокомплексов?

Преимущества параллельной работы дизель-генераторов

Параллельная работа ДГУ дает следующие плюсы:

• Сокращение расходов на топливо. Нагрузка по энергопотреблению в отелях, коттеджных поселках, торговых центрах меняется в зависимости от времени суток, дней недели, сезонов. На производстве она зависит от выполняемых процессов, подключенного оборудования. Когда потребление тока меньше, можно оставить включенным только один дизельный генератор. Это сократит расходы на горючее по сравнению с ДВС более мощной станции. В результате произведенный кВт электроэнергии обойдется дешевле.
• Увеличение ресурса ДГУ. Для выработки напряжения определенной величины двум ДЭС можно работать вполсилы, чем одной. Или же их можно включать поочередно, что позволяет второму устройству полноценно остыть. Все это продлевает срок службы обеих станций.
• Обеспечение стабильного качества электроэнергии. Параллельный режим дизель-генераторов дает заявленное напряжение (220 или 380В), а также нужную частоту и мощность. Здесь меньше шансов на просадку, возникающую при эксплуатации одного устройства.
• Стабильная подача электричества. Запараллеленная работа двух ДЭС обеспечивает постоянство в подаче электропитания. Наличие двух ДГУ выгодно на случай поломки одного из них или при наступлении обслуживая. Второй генератор продолжит выдавать напряжение для потребителей.
• Сокращение расходов на обслуживание. При использовании двух аппаратов, сокращается время функционирования каждого, ведь при снижении нагрузки их можно чередовать. А значит реже придется менять антифриз, фильтра, масло по регламенту.
• Возможность подачи увеличенной мощности при необходимости. На случай возникновения высокого энергопотребления в сети, два генератора обеспечат повышенную мощность, работая на 100% своего КПД.

Какие задачи решает параллельная работа ДГУ?

Чтобы разобраться в особенностях параллельной работы нескольких ДЭС, приведем конкретные примеры. Есть два генератора. Первый – АД-315-Т/400. Это дизельная установка на 400В мощностью 378 кВт. Второе устройство – Energo ED250/400SCS, выдающее 400В и 200 кВт. Если их объединить, получится суммарная мощность 578 кВт. Это позволяет запитать большое количество промышленного оборудования, включая мощные плавильные печи и пр. Когда потребность в большом энергопотреблении спадает, одна из станций отключается. В результате возможна оптимизация нагрузки и остается запас для увеличения резерва мощности.

Система параллельной работы дизельных электростанций

Одна из популярных схем параллельного использования – разделение двух устройств на ведущее и ведомое. Например, более мощное ДГУ становится ведущим. При отключении электрической централизованной линии первым запускается всегда оно. Объединяются станции посредством предусмотренного интерфейса. Он позволяет задать настройки режимов.
Оптимально установить, чтобы первая ДЭС работала самостоятельно, пока не будет достигнут порог в 60% нагрузки. Когда установленное значение превышено, автоматически подключается ведомый генератор. Они начинают функционировать вместе. За счет электроники происходит справедливое распределение нагрузки по соотношению в процентах, а не напополам. Когда энергопотребление снижается до суммарной мощности 30% одно из ДГУ отключается. Еще одна система параллельной работы – синхронизация на мертвую шину с отключением возбуждения.

Как правильно подключить генератор?

Не все генераторы поддерживают парную работу. О такой возможности необходимо читать в их инструкции по эксплуатации. Там же будут указаны технические средства для реализации такого процесса. Ошибки при совмещении могут привести к тому, что при парном использовании один генератор станет нагрузкой (потребителем) для другого. Тогда они не только не покроют потребность в электроэнергии, но и быстро выйдут из строя.

Для параллельной работы требуется добиться синхронизации нескольких показателей:

• входной частоты тока;
• выходного напряжения (чтобы оно было 210-230 или 380-420В);
• исходящей частоты напряжения (50 Гц);
• режима ротации фаз.

Для этого задействуются программаторы-контроллеры. Они следят за отдельными показателями устройств, а когда они становятся одинаковыми, разрешают объединенную работу оборудования.

Виды синхронизации

Выбирая способ совместной работы нескольких генерирующих установок, важно знать его плюсы и минусы. Вот существующие варианты с их особенностями.

Точная синхронизация
Достигается путем настройки токов возбуждения машины. Необходимо преобразование момента вращения оси. Угол векторов напряжения и тока не должны превышать 10 градусов. Разница между сетью и ДЭС по напряжению должна быть не более 1-5%. Для фазности частот выдерживают отличие в пределах 0,1%. Такой подход не оказывает негативного воздействия на оборудование. Обеспечиваются точные выходящие показатели. Но сама настройка параметров довольно сложная. Если угол напряжение изменится в большую сторону, возможны неполадки. Схема отличается длительным периодом включения, что не очень хорошо для резервного питания на случай аварии. Подходит метод объединения только для мощных ДЭС.

Самосинхронизация
Самосинхронизация – это простой способ совместной эксплуатации электростанций, реализованный при помощи простых контроллеров. Единственное условие – добиться единой скорости вращения валов с разницей не более 2-3 Гц. При этом будет автоматическая синхронизация с разделением нагрузки. Можно настроить дистанционное управление, одиночный и парный режимы работы. Но при таком исполнении срывы по току могут быть до 2-4 раз от номинального, а также снижение напряжения до 40%.

Грубая синхронизация (индуктивное сопротивление)
Происходит за счет образования электросвязи с сетью. Возникает после подключения ДГУ на шину и возбуждения. Выдерживает околосинхронные величины по частоте и напряжению. Метод имеет сильные колебания. Подходит только там, где присутствует низкое качество централизованного электроснабжения.

Что нужно обязательно учесть при монтаже параллельных энергокомплексов?

Для организации единого комплекса по генерированию электроэнергии важно учитывать следующие факторы:

• Каждый генератор должен обладать собственным автоматическим выключателем, срабатывающим в случае скачка напряжения для предотвращения короткого замыкания.
• У каждого устройства должна быть своя панель управления для корректировки параметров.
• К каждой панели требуется подключить контроллер для измерения частоты и напряжения от общей шины. Благодаря этому получится сравнивать параметры и подстраивать их для совместного использования.
• Информация должна поступать от общей шины, чтобы поддерживался своевременный обмен данными.
• Размещение общей шины должно быть максимально близко к генераторам, чтобы исключить погрешности.
• Подбор общей шины выполняется с учетом максимальной мощности, выделяемой всеми подключенными генераторами.

Если неправильно совместить работу двух электростанций, возможны серьезные повреждения обмотки. Потребуется дорогостоящий ремонт. Поэтому такую задачу лучше доверять профессиональным компаниям. Наш Сервисный центр сможет квалифицированно объединить две ДЭС, а также отремонтировать все повреждения, полученные при самостоятельном подключении.
Совместная работа двух дизельных генераторов дает ощутимые преимущества для производства. Она экономит топливо, увеличивает ресурс, обеспечивает стабильные показатели. Но для подключения требуется грамотная команда, использование дополнительных устройств. Выбрать генераторы для параллельной работы и заказать их синхронизирование можно в нашей компании.